水驱动的多级管道碳纳米管纤维及其制备方法

    公开(公告)号:CN105350130A

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201510625775.2

    申请日:2015-09-28

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: D02G3/02 D01F9/12 D02G3/26 D02G3/44

    Abstract: 本发明属于智能材料技术领域,具体为一种水驱动的多级管道碳纳米管纤维及其制备方法。本发明以取向的碳纳米管纤维作为基本单元,采用氧等离子体处理使其表面从疏水变为亲水,通过多根缠绕加捻的方法,制备得到具可水驱动的具有多级管道碳纳米管纤维。所制备的纤维不需要引入亲水高分子即可对水发生快速收缩和旋转响应。该纤维同时具有纤维之间的微米级管道以及纤维内部碳纳米管之间的纳米级管道。该纤维在接触水之后由于水渗透进入微米级和纳米级的管道中,使得纤维膨胀从而在径向上产生收缩以及轴向上产生旋转。其变形能力由于微米级管道的引入而提高。该纤维发生的驱动可逆,待水挥发后,纤维回复到初始状态,并且该过程可重复上百次而且没有明显的衰减和疲劳。

    一种弹簧状碳纳米管纤维及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN104294434A

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201410374822.6

    申请日:2014-07-31

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: D02G3/02 D01D5/04 D02G3/26 D02G3/44

    Abstract: 本发明属于纳米技术领域,具体为一种弹簧状碳纳米管纤维及其制备方法和用途。本发明以气相沉积法合成高度取向的可纺碳纳米管阵列;利用加捻工艺得到初级碳纳米管纤维,并将数十根初级碳纳米管纤维排成一股,进一步加捻得到弹簧状碳纳米管纤维。由本发明得到的弹簧状碳纳米管纤维具有大量纳米级和微米级的螺旋管道结构;不会发生打结和自缠绕;该纤维具有很高的拉伸应变,较高的力学强度以及优异的导电性能。该纤维对挥发性溶剂与蒸气同时具有转动与收缩响应,其转动响应快,转速高,旋转圈数大,扭转力矩大,其收缩响应迅速,收缩力大,旋转与收缩响应重复性好。可应用于溶剂驱动、能量转换、智能织物、感应器件等。

    一种线状钙钛矿太阳能电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN105932158A

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201610270624.4

    申请日:2016-04-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于太阳能电池领域,具体为一种线状太阳能电池及其制备方法。本发明以一根钛丝作为电极,利用电化学沉积法,由轴心向外依次形成二氧化钛纳米管阵列,钙钛矿纳米晶活性层,最后包裹透明碳纳米管栅作为另一个电极,形成柔性可编织的同轴线状钙钛矿太阳能电池。该线状钙钛矿太阳能电池的开路电压、短路电流密度和填充因子分别为0.85 V,16.1 mA cm‑2和0.5,相应的能量转换效率为6.8%。该线状钙钛矿太阳能电池使用透明碳纳米管栅作为电极,利用电化学沉积法制备电子传输层与光活性层,制备工艺简单、成本低,电池具有高的强度和很好的柔韧性。通过传统的编织技术,可将该线状太阳能电池编织成织物或集成到衣服中,可作为便携的供电装置应用于人们的日常生活中。

    能在任意水溶液中发电的碳水发电器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN108306551A

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201810104695.6

    申请日:2018-02-02

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: H02N3/00

    Abstract: 本发明属于新型能源技术领域,具体为一种基于碳纳米管的能在任意水溶液中发电的碳水发电器件的制备方法。本发明以碳纳米管作为基本构型,通过氧等离子体处理或者酸处理,使碳纳米管进行桥氧键接枝,将两个接枝不同程度桥氧键的碳纳米管作为两极,进行并排组装,即得到碳水发电器件。该器件可在任意状态水溶液中可自充电,还可在断开之后在不需要引入其他外界因素情况下可实现自活化行为。该器件的发电以及自活化行为重复多次而没有明显的衰减和疲劳。该器件最高的功率密度约700毫瓦每平方米,远高于目前商业的硅基太阳能电池的功率密度。

    基于含氧官能团修饰的碳纳米管的可植入超级电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN107221453A

    公开(公告)日:2017-09-29

    申请号:CN201710424279.X

    申请日:2017-06-07

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/84 H01G11/36

    Abstract: 本发明属于组织工程技术领域,具体为一种基于含氧官能团修饰碳纳米管的可植入超级电容器及其制备方法。通过化学气相沉积法可控生长得到可纺的碳纳米管阵列,采用微波氧等离子体处理得到可纺的亲水碳纳米管阵列,然后按压剥离得到亲水碳纳米管薄膜,进而加捻得到亲水碳纳米管纤维。该材料具有很好的生物相容性。进一步将其作为电极,以磷酸盐缓冲液、血清、全血等生物体液作为电解质,来制备超级电容器,显示出良好的储能效果。该材料具有良好的生物相容性,在组织工程领域,特别是植入式能源器件领域,具有广泛的应用前景。并且质轻且具有柔性,可被编织成能源织物,进行大规模应用。

    一种具有多孔结构的可拉伸超级电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN105977038A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610445926.0

    申请日:2016-06-21

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/36 H01G11/24 H01G11/86

    Abstract: 本发明属于超级电容器技术领域,具体为一种具有多孔结构的可拉伸超级电容器及其制备方法。本发明利用紫外光刻及电子束蒸发镀膜技术得到多孔结构的催化剂基底,再通过化学气相沉积法可控生长得到多孔结构的碳纳米管阵列,最后按压剥离得到碳纳米管薄膜电极。以该多孔薄膜作为电极,在电极一侧涂覆一层凝胶电解液,最后将两块涂覆电解液的电极组装得到基于多孔结构的可拉伸超级电容器。本发明制备的超级电容器经过3000次140%大变形量拉伸仍可维持98.3%的容量,其电压和电流可以通过改变薄膜电极的结构进行调控;同时具有很好的透气性,可作为可穿戴设备的供能器件,具有广阔的应用前景。

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